不銹(xiu)鋼電化學著彩色酸(suan)性溶(rong)液成分和工藝條件見(jian)表9-9。配方4 (見(jian)表9-9)的說(shuo)明(ming) 。本(ben)配方由長沙(sha)中南大(da)學冶金物理化學與材料化學研(yan)究所(suo) 何新快、陳白珍(zhen)、周寧波、張欽發提出。
1. 重鉻酸(suan)鉀用量對(dui)成膜速(su)率及其(qi)顏(yan)色的(de)影響(xiang)
重(zhong)鉻酸鉀(jia)是主成膜(mo)物質，提供三價鉻在陽(yang)極表面達到臨界(jie)值水解而生(sheng)成金屬(shu)著(zhu)色(se)膜(mo)。其(qi)他成分(fen)不變(bian)，改變(bian)重(zhong)鉻酸鉀(jia)用量，其(qi)對著(zhu)色(se)膜(mo)的影響見表9-17。
由(you)表9-17可見，隨著重鉻(ge)酸(suan)鉀(jia)用量的增加，其(qi)他成分不變，成膜速率加快，所(suo)得著色膜的質量也越(yue)均勻，致密(mi)。但當(dang)其(qi)達(da)到50g/L時，成膜速率幾乎(hu)不變。選取(qu)重鉻(ge)酸(suan)鉀(jia)含量為40g/L。
2. 硫酸(suan)錳(meng)用量對成膜速率及其顏(yan)色的影響
硫酸錳是輔(fu)助成膜(mo)劑(ji)，其他成分不(bu)變，改變硫酸錳用(yong)量，對成膜(mo)速率及其顏色的(de)影響(xiang)見表9-18。
從表9-18可見，硫酸(suan)錳(meng)(meng)的用量既(ji)影響(xiang)著色速率，又影響(xiang)著色膜的質量。硫酸(suan)錳(meng)(meng)的最(zui)佳含量取20g/L為宜。
3. 硫酸銨的主要(yao)作用
銨離子（NH+4)能配位三價鉻離子及被溶解下來的鎳離子（Ni2+),控制反應速率。其含量偏高，成膜速率太快，易掉色；含量偏低，配位不了溶解下來的鎳、鉻等離子，致使電解液老化，成膜速率減緩。硫酸銨的最佳含量以20g/L為宜。
4. 添加劑A的作用及(ji)其影響
添加(jia)(jia)劑A是鉬(mu)(mu)酸根鹽，它參與成膜(mo)，促進(jin)氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo)的(de)形成。它能使不銹鋼表面(mian)鈍(dun)化(hua)而生成鉬(mu)(mu)系列金屬氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)（如二氧(yang)(yang)化(hua)鉬(mu)(mu)，氧(yang)(yang)化(hua)亞鉬(mu)(mu)等），使得著色膜(mo)致密，提高著色膜(mo)的(de)耐蝕性(xing)、耐磨性(xing)。分別改變添加(jia)(jia)劑A的(de)用量，其對膜(mo)的(de)影響見表9-19。
由表9-19可知，沒有(you)添加劑(ji)A的(de)著色(se)液著不(bu)上(shang)金(jin)黃色(se)而(er)是黑色(se)的(de)，隨著其(qi)用(yong)(yong)量(liang)的(de)增(zeng)加，著色(se)膜變得致(zhi)密(mi)且光(guang)亮，當其(qi)用(yong)(yong)量(liang)達到15g/L時，再增(zeng)加用(yong)(yong)量(liang)，對(dui)成膜幾乎無影(ying)響(xiang)。添加劑(ji)的(de)最佳含(han)量(liang)以9~12g/L為(wei)宜。
5. 添(tian)加劑B的作(zuo)用及其影(ying)響
添加劑(ji)B是過渡區金屬硫(liu)酸鹽，具有光亮(liang)劑(ji)的(de)作用，提高著色膜(mo)的(de)光亮(liang)性(xing)、色澤(ze)，且重現性(xing)好。其他成分不變，改(gai)變添加劑(ji)B的(de)用量(liang)，其對成膜(mo)的(de)影響(xiang)見表9-20。
由(you)表(biao)9-20可(ke)見，沒有(you)添(tian)加劑(ji)B的(de)(de)著色液著上的(de)(de)金(jin)黃色膜不光(guang)亮。添(tian)加劑(ji)B的(de)(de)最佳用量以10g/L為宜。
6. 溫(wen)度(du)與時間的影(ying)響
實(shi)驗發現，溫(wen)度升高(gao)，電解著(zhu)色(se)的速(su)率增大。當溫(wen)度在10~30℃內變(bian)化(hua)，著(zhu)色(se)速(su)率變(bian)化(hua)不大。在20℃恒溫(wen)下，著(zhu)色(se)時間與著(zhu)色(se)膜顏色(se)的關(guan)系見表9-21。
由表9-21可知，電解著金(jin)黃色的時間為12~15min,有(you)利于試樣著色的控制(zhi)，能得到重現(xian)性好的成品。
7. 電解著色(se)工藝(yi)流(liu)程(cheng)
不銹鋼試樣①→化學除油②→水洗→拋光活化處理③→水洗→電化學著色④→水洗→封閉處理⑤→沸水干燥。
注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼 .
②. 化學除(chu)油(you)(you)一定(ding)要將(jiang)不銹鋼上的油(you)(you)除(chu)干凈，否則著(zhu)不上金色或著(zhu)色不均勻(yun)。除(chu)油(you)(you)液組分為：氫氧化鈉40g/L,碳(tan)酸鈉60g/L,OP乳化劑(ji)5mL/L,除(chu)油(you)(you)溫度(du)60~70℃,時間8~12min。
③. 拋光活(huo)(huo)化(hua)液組分。硫(liu)酸200ml/L,鹽酸70mL/L,硝酸20mL/L,溫度(du)(du)40~60℃,時間(jian)2~3min.要控制好活(huo)(huo)化(hua)程度(du)(du)。活(huo)(huo)化(hua)時間(jian)不夠，著色(se)速率慢，著色(se)不均勻，結(jie)合(he)力差；活(huo)(huo)化(hua)時間(jian)太長，不銹鋼易產生過腐蝕。
④. 電化(hua)學著色，按配(pei)方4 的成分和(he)工(gong)藝(yi)條(tiao)件(jian)進(jin)行。不銹(xiu)鋼作陽極，鉛(qian)板作陰極，陰陽兩(liang)極的面積之比為3:1.所用試(shi)劑均為分析純。
⑤. 封閉處理。由于著色膜的附著力強，且致密耐路，對一般不銹鋼裝審器材，可直接封閉處理，無需固膜處理。封閉處理液組成為；硅酸鈉（Na2Sio3)2%~4%,添加劑1.5%,表面活性劑0.5%,封閉處理溫度70~90℃,時間5~6min.
8. 著色膜性能檢驗
①. 耐磨性實驗
按GB 1768-79進行耐磨(mo)(mo)性(xing)實驗(yan)。橡皮輪加壓5N,實驗(yan)3min,膜層顏(yan)色基本不(bu)變，該著色膜具有優良(liang)的耐磨(mo)(mo)性(xing)。
②. 耐腐蝕性(xing)
按(an)GB 4334.6-84,將(jiang)著色后的樣品和(he)未著色的空白(bai)不(bu)銹鋼試樣進行(xing)耐腐蝕性對照(zhao)實驗，空白(bai)不(bu)銹鋼試樣的失重腐蝕率(lv)為30.65g/(㎡·h)而金(jin)黃膜試樣的失重腐蝕率(lv)為1.28g/(㎡2·h),僅約(yue)為空白(bai)不(bu)銹鋼的1/30。因而該著色膜具有優(you)良的耐腐蝕性。
